Дано:
E = 1 кВ/м = 1000 В/м
S = 100 см^2 = 100 * 10^(-4) м^2 = 1 * 10^(-2) м^2
Найти: заряды на пластинах Q1 и Q2 конденсатора.
Решение:
Сначала найдем напряженность электрического поля в конденсаторе. Напряженность E равна разности потенциалов U, деленной на расстояние d между пластинами:
E = U / d
При замыкании проводником накоротко конденсатор будет находиться в электрическом поле, и на его пластинах возникнут заряды. Заряд на пластинах конденсатора можно вычислить по формуле:
Q = C * U
где C - емкость конденсатора, а U - напряжение.
Емкость плоского конденсатора можно выразить следующим образом:
C = ε₀ * S / d
где ε₀ = 8,85 * 10^(-12) Ф/м - электрическая постоянная.
Однако мы не знаем расстояние d между пластинами, поэтому воспользуемся другой формулой для определения заряда через напряженность поля:
U = E * d
Теперь подставим это значение в формулу для заряда:
Q = C * U = (ε₀ * S / d) * (E * d) = ε₀ * S * E
Теперь подставим известные значения:
Q = (8,85 * 10^(-12)) * (1 * 10^(-2)) * (1000)
Теперь произведем расчет:
Q = 8,85 * 10^(-12) * 1 * 10^(-2) * 1000
Q = 8,85 * 10^(-12) * 10^(-2) * 10^3
Q = 8,85 * 10^(-11) Кл
Таким образом, заряды на каждой из пластин будут одинаковыми по величине, но противоположными по знаку:
Ответ:
Заряд на первой пластине Q1 ≈ 8,85 * 10^(-11) Кл
Заряд на второй пластине Q2 ≈ -8,85 * 10^(-11) Кл